Dieselové motory mají v průmyslové historii velmi důležité postavení a často se vyskytují v oborech, jako jsou strojírenské stroje, velká nákladní doprava, automobily a lodě.
Naftové motory mají ve srovnání s benzínovými motory lepší spotřebu paliva a nižší náklady na energii (ceny oleje), ale mají také nevýhody ve vysoké hlučnosti a nízkých emisích. V procesu vývoje vznětových motorů prošel způsob vstřikování paliva třemi zásadními změnami.
Systém vstřikování dieselového motoru
Nejstarší vznětové motory používaly vysokotlaké plynové lahve k zajištění určitého množství tlaku pro systém přívodu paliva, ale účinek vstřikování paliva byl slabý. Až se vznikem mechanických palivových čerpadel se obrovské plynové lahve staly historií.
Mechanický systém vstřikování paliva je poháněn vačkovým hřídelem motoru a pomocí vysokotlakého olejového čerpadla dodává naftu do spalovacích prostorů každého válce. Tlak vstřikování paliva se mění s otáčkami motoru a existují významná omezení v ovládání různých aspektů, jako je tlak vstřikování paliva, množství vstřiku a časování vstřiku. Kvalita vstřikování paliva jen obtížně odpovídá skutečným pracovním podmínkám motoru, což v konečném důsledku vede ke špatnému efektu rozprašování nafty. Potíže se startováním za studena, šílený černý kouř a další jevy. Takže tam byl elektronický systém vstřikování paliva. V současné době mezi běžné dieselové elektromechanické vstřikovací systémy patří především čerpadla elektronických jednotek a vysokotlaké systémy Common Rail. Palivový systém agregátového čerpadla rozděluje systém přívodu paliva na dvě části: vysokotlaký a nízkotlaký palivový okruh, aby byly splněny požadavky různých pracovních podmínek dieselových motorů.
Vysokotlaký systém Common Rail je systém, který dokáže zcela oddělit vytváření tlaku paliva od procesu vstřikování Vysokonapěťová technologie Common Rail. Vysokotlaký systém Common Rail obsahuje především čtyři základní komponenty: vstřikovač paliva, vysokotlaké čerpadlo, vysokotlaký palivový rozdělovač a elektronickou řídicí jednotku.
Vstřikovač paliva slouží především k rozprašování nafty, ovládaný elektromagnetickým ventilem; Funkcí vysokotlakého čerpadla je stlačit palivo z nízkotlakého stavu do vysokotlakého stavu. Vysokotlaký rozdělovač paliva slouží především ke skladování paliva a pro zajištění stability tlaku systému je nutné potlačit kolísání tlaku generované přívodem vysokotlakého čerpadla a vstřikovací tryskou paliva. Elektronický řídicí systém vydává řídicí příkazy prostřednictvím analýzy různých provozních parametrů.
Když systém pracuje, vysokotlaké olejové čerpadlo dodává palivo do společného palivového potrubí. Spojením dat z tlakového snímače a elektronické řídicí jednotky dosahuje přesné regulace tlaku oleje ve společném přívodním potrubí paliva a zcela mění závadu tlaku přívodu paliva měnící se s otáčkami motoru. Tento systém vstřikování paliva má mnoho výhod.
Za prvé výrazně zlepšuje spotřebu paliva vznětových motorů tím, že zcela odděluje časování vstřikování paliva a dávkování vstřikování paliva. Strategie vstřikování paliva může být dynamicky upravována podle provozních podmínek motoru, čímž se eliminuje omezení otáček motoru a umožňuje motoru dosáhnout nejlepšího řízení vstřikování paliva za různých provozních podmínek.
Druhou výhodou je, že lze dosáhnout předvstřiku nafty. Mnoho lidí ví, že dieselové motory používají vznětové zapalování. Při práci je vzduch nejprve nasáván, stlačován a ohříván a následně vstřikován do nafty. Využitím spodního bodu vznícení nafty může dojít k samovznícení nafty.
Předchozí systém mechanického vstřikování paliva používaný ke vstřikování nafty do válce najednou v blízkosti horní úvratě pístu, což má za následek vysokou koncentraci směsi ve válci a nestabilní chod motoru během období rychlého zapalování, což má za následek hlasitý hluk a vibrace . Po zavedení elektronického vstřikovacího systému lze před hlavní vstřik přidat operaci předvstřiku, kdy se do válce vstřikuje malé množství nafty pro předspalování, čímž se zvýší teplota a tlak ve válci a poté se provede sekundární vstřik , která je podobná technologii vrstveného spalování benzínových motorů.
Výhodou tohoto postupu je, že teplota a tlak spalování ve válci se již náhle nezvyšují, což může snížit hluk motoru a vibrace a také zvýšit teplotu spalování ve válci, což výrazně snižuje uhlovodíky ve výfukových plynech, takže diesel motor více odpovídá současným emisním normám.